Задание 1
Для изучения структуры трансмембранных белков мне был выдан белок 4QNZ - ромбоидная мембранная протеаза GlpG.
Однако в процессе работы я не обнаружила этот белок в базах банных OPM и TCMD, поэтому остановила свой выбор на гомологе 4NJN
Рисунок 1 Слева 3D-структура белка GlpG (PDB 4NJN, цепь A). Изображение получено с помощью JMol. Справа Расположение GlpG в мембране клетки из базы данных OPM
Для составления репрезентативной выборки гомологов данного белка был произведен поиск по базе UniRef50 с помощью Blast EBI.
Я взяла 200 находок, e-value лучшей - 3.2E-136, худшей - 9.2e-138. Результаты поиска можно посмотреть в виде картинки по ссылке
Затем было построено множественное выравнивание найденных белков и исходного белка. Для построения использовалась программа Muscle.
Полученное выравнивание в формате fasta
Из данного файла с выравниванием удалены 3 последовательности, слишком короткие по сравнению с остальными.
Эти белки имели идентификаторы I6FDR1, A0A0F6MHW5, W1WZR2.
Затем был создан проект JalView .
На основании известной структуры была добавлена строка аннотации TM_REAL с указанием трансмембранных участков (помечены буквой M).
Далее с использованием сервиса TMHMM были предсказаны трансмембранные участки для одного из гомологов - Q6CZL3.
Результат представлен на рисунке 2.
В целом, предсказанные и реальные трансмембранные участки практически совпадают. Отличия возникают, возможно, потому что белки все-таки немного разные. Общее число трансмембранных спиралей (6 штук) предсказано верно. Некоторые спирали оказываются длиннее.
Описание предсказанных трансмембранных участков представлено в строке аннотации TM_PREDICTED в том же JalView-проекте.
Рисунок 2 Результат предсказания трансмембранных участков для белка Q6CZL3 с помощью сервиса TMHMM.
Рисунок 3 Изображение белка 4NJN с указанными параметрами. Раскраска - Hydrophobicity (гидрофобные а.о. - красные, гидрофильные незаряженные - фиолетовые, гидрофильные - синие). Порог консервативности 50%.
Участки, относящиеся к трансмембранным спиралям более-менее консервативны (по крайней мере по сравнению с участками между спиралями, у которых консервативность намного хуже).